Șemineu pentru o cameră de cazane: calculul înălțimii și secțiunii în conformitate cu standardele tehnice

Principala funcție pe care ar trebui să o îndeplinească un coș de fum pentru o cameră de cazane este de a elimina gazele arse din cazane în atmosferă și de a le dispersa în acest spațiu. De asemenea, are o funcție suplimentară: trebuie să creeze tracțiune naturală rezultând din diferența dintre temperatura din cuptor și exterior.

Vă vom prezenta varietățile de canale de fum, a căror clasificare se bazează pe caracteristicile de proiectare și materialul conductelor. Aici veți învăța cum să calculați parametrii geometrici folosind un exemplu specific. Sfaturile noastre vă vor ajuta să determinați tipul și dimensiunea coșului de fum.

Tipuri de șemineu

În camerele mari ale cazanelor, tirajul natural nu poate asigura o combustie completă, aici este obligat să creeze folosind pompe de fum. Procesul de ardere și deversarea produselor sale în atmosferă ar trebui să aducă cât mai puțin rău mediului și să nu provoace situații de urgență ca urmare a presiunii în cuptoare care depășește norma.

structural conducte pentru camere de cazane sunt foarte diferite între ele atât în ​​ceea ce privește tipul structurii de susținere, cât și în materialul de fabricație. Conform primului semn, se disting mai multe tipuri de conducte.

Tuburi de cazan autoportante

Astfel de structuri verticale sunt simple sau cu mai multe barile. Acestea deturnează produsele de ardere de la camerele și cazanele cazanelor.

Sunt utilizate indiferent de tipul de combustibil, dar sunt supuse anumitor cerințe:

1. Temperatura gazelor arse care trece prin conductele autoportante nu trebuie să depășească 350 de grade C.
2. Produsele de ardere nu trebuie să fie agresive chimic.
3. Sarcina optimă pentru zăpadă pentru structuri autoportante este de 250 kg pe kV. cm, vânt - 30 kg pe kW. vezi în condițiile regiunii eoliene II.

Pe acoperiș este instalată o țeavă autoportantă și fixată în interiorul clădirii. Caracteristicile sale de proiectare oferă posibilitatea transportului și instalării în loc este format din secțiuni separate, care sunt în 3 straturi conducte sandwich. Structura este atașată la fundație folosind ancore.

În interiorul conductei se află un strat din oțel rezistent, care nu poate fi folosit pentru substanțele eliberate în timpul arderii. Stratul exterior protejează de intemperii.

Șemineele pentru case mari de cazane sunt cel mai adesea autoportabile. Această clădire, construită pe un proiect individual și care are propria infrastructură

Parametrii structurilor de fum trebuie să respecte cerințele prevăzute în documentele de reglementare. Calculul lor se bazează pe factori precum numărul cazanelor, puterea, tipul de combustibil. Standardele de emisie trebuie luate în considerare. În unele cazuri, coșurile de fum sunt echipate cu o platformă, o scară, o trapă de inspecție și o barieră ușoară.

Construcții de fum de coloană

Acest tip de țeavă constă dintr-o carcasă exterioară din oțel cu conținut ridicat de carbon și trunchiuri interne de diferite diametre din oțel inoxidabil introduse în ea pentru a gazelor de eșapament. Designul este fixat în coșul de ancoră, turnat în fundație. Pot fi 1 sau mai multe. Pentru a preveni instalarea condensului în interior, folosiți izolație termică.

O parte a conductei coloanei. Aici, într-o secțiune, se vede că în interior sunt amplasate mai multe trunchiuri de diferite diametre din oțel inoxidabil

Avantajul acestei soluții de proiectare este o durată de viață lungă, perspectiva conectării mai multor cazane. Grosimea oțelului și marca sunt alese, pornind de la temperatura și agresivitatea produselor de ardere.

Diametrul fiecărui butoi poate atinge un metru și jumătate, iar dacă intenționează să utilizeze o conductă de gaz comună pentru mai multe cazane, atunci este necesar un diametru de aproximativ 3 m. Pentru a preveni condensarea, trunchiurile sunt acoperite cu izolație termică.

Caracteristici ale coșurilor de fațadă și fațadei

Ei instalează coșuri de fum în fața casei pentru cazane atașate casei sau încorporate. Fixați-le pe peretele clădirii folosind paranteze. Componentele coșului de fum sunt trunchiuri și elemente de fixare cu cadru sau ancoră.

Butoiul are 3 straturi: în interior este oțel inoxidabil, apoi izolație termică și oțel zincat. Țevile sunt proiectate pentru camerele de cazane, unde cazanele funcționează cu gaz sau combustibil lichid.

Cel mai adesea, conductele de fațadă sunt așezate de-a lungul peretelui exterior al clădirii.La alegerea gradului de oțel și a grosimii pereților conductelor, se ține cont de compoziția chimică a gazelor de eșapament și temperatura acestora

Țevile din fațadă și fațada transferă sarcina greutății printr-o fundație suplimentară și vânt prin elemente de fixare care amortizează vibrațiile. Acest tip de coș de fum, din punct de vedere al costurilor materiale, este cel mai economic din cauza lipsei de structuri portante și a unei fundații solide.

Sistemul modular utilizat pentru crearea orificiilor de aerisire asigură înlocuirea ușoară a pieselor deteriorate.

Țevi de trunchi

O astfel de construcție metalică constă din țevi fixate pe o coloană durabilă autoportantă de tip truss. La rândul său, ferma este fixată într-un coș de ancorare, turnat în fundație. Coșurile de fum sunt adecvate pentru utilizare în regiuni cu condiții seismologice periculoase.

Proiectarea tipului de fermă include de la 1 la 6 trunchiuri. Coloana este realizată din țeavă laminată. O țeavă de profil poate avea un pătrat sau un triunghi în secțiune transversală. Depinde de numărul de trunchiuri.

Pentru a preveni coroziunea, prizele de gaz sunt acoperite cu un primer, apoi vopsite.

Portbagajul pentru gazele de eșapament este compus din module constând din 3 straturi:

• contact intern direct cu produsele de ardere și din oțel inoxidabil de grade speciale;
• Grosime de 5-6 cm, îndeplinind rolul de izolație termică;
• extern, protejând stratul izolant de efectele negative ale mediului.

Pentru acoperirile anticorozive, se folosesc vopsele care conțin un procent mare de zinc. În unele structuri din interiorul coloanei pot fi scări și platforme care facilitează întreținerea. Elementele structurale ale conductelor de acest tip sunt relativ ușoare și acest lucru facilitează atât transportul, cât și lucrările de instalare.

Țevi cu coș de fum

Elementul central al țevii catargului este un turn de susținere - trei sau patru catarg, de care sunt atașate coșurile de fum. Toate nodurile structurii sunt asamblate pe baza unei perne din beton, începând de jos și trecând treptat în sus. Folosiți o îmbinare de nituire în timpul asamblării sau folosiți șuruburi autofiletante.

Structura de susținere a conductei catargului este asamblată din profile de oțel interconectate de bretele și colțuri. Cu baza sa, coloana se sprijină pe fundație și fixați-o cu elemente de fixare cu ancoră

De obicei, elementele individuale sunt transportate la locul de instalare și asamblate ca proiectant. Acest proces durează foarte puțin timp - câteva ore. Coșul de fum poate atinge o înălțime maximă de 28,5 m. Coaste de stabilitate sunt furnizate de rigidizatoare - fire de tip oțel cu o secțiune transversală de 1,6-2 cm. Acestea compensează acțiunea forțelor transversale.

Materiale pentru construcția conductelor cazanului

Sistemele de evacuare a fumului sunt construite din diverse materiale - cărămidă, oțel, ceramică, polimer. Cosul de caramida, construit peste sobe și șeminee din cărămidă, are o rezistență mecanică bună, o capacitate excelentă de căldură, un grad destul de ridicat de siguranță la foc.

Dezavantajele acestor proiecte sunt de asemenea multe, de aceea, în construcțiile moderne, se găsesc din ce în ce mai puțin coșuri de cărămidă complet. Documentele de reglementare limitează înălțimea conductelor de cărămidă la 30-70 m, iar diametrul de 0,6-8 m.

Pe pereții unei țevi de cărămidă cu multe proeminențe și adâncimi în interior, există întotdeauna multă condensare, funingine care conține oxizi de sulf. Acesta din urmă, reacționând cu apa, formează acizi care distrug activ cărămida.

Aspirațiile suprafeței, îngustarea trecerii ca urmare a creșterii treptate a stratului de funingine, determină o scădere a vitezei de trecere a fumului și vârf de tracțiune în conducta de coș.

Mai rezistent la condens și la factorii externi. hornuri ceramiceAu rezistență mare la foc. Dar acest sistem are multă greutate, pentru că în interior sunt tije metalice care îi conferă o rezistență suplimentară.Aceasta implică cerințele pentru aranjarea obligatorie a unei fundații separate, suporturi, ceea ce crește complexitatea și costul instalării.

Coșurile de fum polimer sunt adecvate în camerele cu cazane cu o temperatură maximă de 250 de grade C, în timpul instalării gheizere. Sunt ușoare, flexibile și durabile, dar sunt relevante numai pentru echipamentele pe gaz.

Dispozitiv de evacuare a fumului din oțel inoxidabil - ansamblu format din elemente individuale ale coșului interconectate cu fitinguri: tee, conducte, deflectoare, tees, robinete. Coșuri de oțel echipează în principal cazane pe gaz.

Instalarea unui astfel de coș de fum poate fi efectuată după construcția clădirii într-un timp scurt. Există o gamă largă de fitinguri, astfel încât conducta poate fi oferită în orice configurație.

Coșul modular poate fi ușor demontat și mutat în altă locație. Un avantaj al designului este greutatea redusă a acestuia, ceea ce face posibilă realizarea fără fundație, rezistență la umiditate, depuneri nesemnificative de funingine pe pereții interiori și viteză mare de trecere a gazelor de ardere.

Standardele sanitare permit utilizarea țevilor de oțel pentru construcția coșurilor de fum cu o înălțime mai mare de 30 m, o excepție este posibilă numai atunci când se consumă mai puțin de 5 tone de combustibil multi-cenușă pe zi. Motivul este că durata de viață a acestor instalații este de 10 ani, iar dacă se utilizează combustibil cu conținut ridicat de sulf, acesta este redus semnificativ.

Coșurile coaxiale sunt soiurile a căror carcasă este din aliaj de oțel, vă recomandăm să vă familiarizați cu specificul structural și caracteristicile de funcționare ale acestora.

Calcularea parametrilor conductei

Pentru a determina înălțimea și diametrul coșului pentru camera cazanului, este necesar să se efectueze un calcul aerodinamic. Diametrul depinde de capacitatea cazanelor individuale sau a camerei cazanului în ansamblu.

Arderea combustibilului și îndepărtarea eficientă a fumului este influențată foarte mult de tiraj, ceea ce necesită o furnizare constantă de aer către cuptor. Acest lucru este asigurat atât natural, cât și artificial.

Dacă în sistem este încorporată o pompă de fum, atunci înălțimea conductei nu este critică. Acest parametru este important în principal pentru contabilizarea emisiilor dăunătoare în atmosferă. Pentru a determina tragerea de sine, aveți nevoie de un calcul obligatoriu atât înălțimea, cât și secțiunea transversală a conductei.

Determinarea înălțimii conductei cu tiraj natural

Pentru a crea un tiraj natural normal, este necesar să se respecte condiția de tracțiune egală și rezistență totală, care apare în timpul mișcării gazelor de ardere prin conductele de gaz ale cazanului și calea coșului de fum. Este posibil să se asigure o astfel de împingere cu condiția să existe o rezistență mică la gaz atunci când înălțimea conductei nu depășește 60 m

Această schemă va simplifica procesul de calcul al parametrilor principali ai conductei pentru îndepărtarea produselor de ardere a oricărui combustibil din cuptoarele camerei cazanului.

Documentele normative care reglementează amplasarea și calculul coșurilor de înălțime sunt SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

De asemenea, ar trebui să țină seama de recomandările expuse în instrucțiunile pentru cazan, în special, următoarele cerințe ale acestora:

1. De la grătar până la vârful conductei nu trebuie să fie mai mic de 5 m.
2. Țeava trebuie să se ridice la cel puțin 0,5 m deasupra unui acoperiș plat, fără gard înalt.
3. În ceea ce privește înălțimea gardului și creasta acoperișului, conducta trebuie să depășească nivelul lor cu 0,5 m dacă se află la o distanță de un metru și jumătate de aceste structuri.
4. Atunci când coșul este îndepărtat de parapet și creasta la o distanță de 1,5 până la 3 m, punctul său superior ar trebui să coincidă cu nivelul lor de înălțime.

Cu o înălțime a coșului de calcul incorect, pot apărea multe probleme, iar principalul lucru este turbulența aerului sau o zonă de vânt din spate. Rafele puternice de vânt pot stinge un foc într-o cutie de foc.

La instalarea unui coș de fum, este necesar să se țină seama de structura acoperișului, de grosimea tortului pentru acoperiș, de distanța față de elementele care înglobează și de creastă, de regulile de siguranță la incendiu (+)

Respectarea regulilor de securitate la incendiu este, de asemenea, o condiție necesară pentru proiectarea unei conducte de cameră a cazanului. Este necesară izolarea structurilor adiacente conductei.

Pentru a împiedica scânteile de la deschiderile de ventilație de pe țeavă să cadă pe acoperiș atunci când este confecționat din material combustibil, înălțimea structurii este crescută cu 0,5 m. Țeava cazanului trebuie scoasă din clădirile înalte și copacii cu cel puțin 2 m.

Înălțimea țevii este determinată în funcție de proiectarea acoperișului. Dacă acoperișul este pe mai multe niveluri, calculul ia în considerare diferențele de înălțime, dar baza în toate cazurile este aceeași - înălțimea crestei (+)

Deoarece proiectul optim apare datorită diferenței dintre densitatea totală a gazelor care părăsesc coșul de fum și coloana de aer înălțime egală, calculul se efectuează după formula:

Înălțimea canalului de fum este calculată independent de această formulă. Toate valorile pot fi preluate din documentația furnizată cu echipamentul de încălzire

Calculul este destul de complicat, este mai bine dacă este efectuat de specialiști. Parametrii care afectează înălțimea conductei:

1. Coeficientul A caracterizează situația meteorologică din regiune.
2. Mi este masa de gaze arse care trece prin conductă pe unitatea de timp.
3. F este viteza cu care se instalează particulele formate în timpul combustiei.
4. Spdki și Sfi - indicatori ai concentrației diferitelor substanțe în gazele arse.
5. V este volumul de gaz.
6. T este diferența dintre temperaturile aerului care intră și iese din conductă.

dacă camera cazanului situat în anexa la casă, acesta din urmă devine o piedică. Este necesar ca, în acest caz, capul conductei să fie situat deasupra zonei de susținere a vântului. În caz contrar, echipamentele de încălzire nu vor putea funcționa normal.

Pentru a determina cât de mult trebuie să crească țeava, găsiți cel mai înalt punct pe casă, trageți un unghi drept de 45 de grade cu suprafața pământului prin ea. Spațiul de sub această linie este zona de susținere a vântului, iar hornul ar trebui să fie situat deasupra acesteia.

Calcularea diametrului conductei

Pentru a calcula diametrul conductei, există o formulă:

S = m / (ρr x w),

Aici m este consumul de combustibil în 1 oră, w este viteza gazelor arse, ρr este densitatea aerului în condiții de funcționare, este determinată de formula: pv = pBnu x 273⁄273 x tos. În cazul în care temperatura aerului este în exterior, pBnu este densitatea aerului în condiții normale = 1.2932 kg / m3.

Tabelul va ajuta la determinarea valorii densității aerului ρg în condiții de operare, fără a efectua calcule complexe. Valoarea densității gazelor arse pentru a simplifica calculele este luată egală cu densitatea aerului (+)

Lăsați 50 kg de combustibil solid să se ardă în cazan pe oră, apoi într-o secundă va fi 50: 3600 = 0,013888 kg. Viteza gazelor arse este de 2 m pe secundă. La temperatura aerului de -4 grade C, densitatea aerului este de 0,6881 kg pe 1 metru cub. m. Apoi S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 sq. m = 92 mp. vezi. Pentru secțiunea rotundă d = √4 x 92: 3.14 = 10.83 cm.

Diametrul coșului cilindric poate fi calculat folosind o altă formulă: d = 1000 / 1.163 x (r x Q√H), unde r este un coeficient în funcție de tipul de combustibil utilizat. Pentru cărbune este 0,03, pentru lemn de foc 0,045, pentru gaz 0,016, combustibil lichid - 0,024.

Concluzii și video util pe această temă

Un videoclip cu o demonstrație vizuală a procesului de calcul al înălțimii canalului de fum pentru echiparea unei camere de cazane:

Aici, autorul videoclipului a împărtășit propria sa experiență în calcularea și instalarea unui coș de fum pentru un cazan cu combustibil solid:

Un alt videoclip pentru a ajuta un designer amator:

Nu este atât de important ce combustibil funcționează cazanele din camera cazanelor. În orice caz, nu se poate face fără un sistem de evacuare a gazelor arse. Principalele cerințe pe care trebuie să le respecte coșurile de fum sunt standardele de mediu cu tracțiune și cu un randament bun.

Doriți să puneți o întrebare despre un punct controversat sau obscur pe care l-ați întâlnit în timp ce citiți informațiile? Există informații utile pe tema articolului pe care doriți să le partajați vizitatorilor site-ului? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.